RGB_LED tavla... ca 144 LED i en lång rad...
Postat: 27 september 2014, 17:31:50
Funderar på att bygga en tavla som har en tidslinje på kanten, ca 50 cm hög, 5 mm bred som lyser i olika färger.
Jag tänker mig ca 3 st RGB-lysdioder per centimeter. Alltså går det åt 144 st dioder för 48 cm och det innebär 432 individuella dioder/styrsignaler.
Jag vill inte göra kretskortet bredare än nödvändigt, men tänkte att allt skall ytmonteras direkt på kretskort och att man har diffust plexiglas som ljusfönster.
Men då uppstår ju en del svårigheter att övervinna:
1) Inte göra av med för mycket ström. 432 dioder á 15mA = ca 6.5A. Om dessa matas med 3.3 volt och en resistor i serie blir effekten nästan 20 watt!
Nu är det ju inte riktigt så enkelt. Alla ska inte lysa vitt på maxnivå hela tiden, de kanske ska multiplexas, det kanske går att ordna nån slags smart strömbegränsare som är switchad osv... Men energiåtgången får gärna minimeras!
2) EMC. Den ska inte fungera som radiosändare. Alltså är det inte så smart att ha en massa switchande logiska signaler som går flera decimeter på kortet. Därmed är multiplexingen i farozonen.
3) Pris. Får inte kosta allt för mycket. Enkla logikkretsar kostar inte mycket och man skulle nästan kunna driva dioderna direkt från något skiftregister med latch och således ha statiska utgångar = mycket låga emissioner på radiobanden. Nackdel = ingen individuell dimning, men kan dimmas gemensamt med matningsspänningen. (De måste kunna dimmas på något sätt, men det räcker att hela stapeln går att dimma var och en färg för sig. De blir inte samma mångfald av färger, men den måste inte kunna återge alla kombinationer)
4) Kvalitet. Jag vill inte att ett shiftregister börjar går på knäna om alla utgångar är tända. Det ser dåligt ut. Samma ström ut till alla dioder ska det vara!
5) En array med 18 drivare på "high side" och en array med 24 drivare på låga sidan... blir då möjligt att driva 432 dioder = 144 st RGB. Men det innebär att varje diod får en dutycykel på max 1/18 = 5.5%. Kommer man att kunna alstra tillräckligt med ljus med så korta pulser utan att döda dioden med för hög pulsström? Ofta ligger peak Vf på ca 100mA m man håller sig inom 10% DC och 0.1 ms pulstid. Blir ju dessutom mer oförutsägbar Vf vid så höga strömmar. Och störningarna kan höras på FM-mottagare flera meter bort.
Så... nu undrar jag om det är genomförbart alls? Vilket koncept borde jag satsa på? Nån som har tips?
Tavlan skall visserligen byggas åt min dotter, men jag vill kunna massproducera dem. Tanken är att fler ska kunna ha glädje åt denna sak, och då måste den ut på marknaden. Nu vet jag att habiliteringar etc. betalar extremt mycket för tekniska hjälpmedel, men jag vill kunna bygga något som privatpersoner har råd att köpa.
Alternativ till lysdioder får gärna föreslås också.... Ett exempel på tänkbar lösning (antagligen dyr?) : Tre laserstrålar (RGB) och en roterande spegel som reflekterar strålarna mot en transparent/diffus plaststav. Finns det något icke-mekaniskt som kan ersätta en roterande spegel?
Jag tänker mig ca 3 st RGB-lysdioder per centimeter. Alltså går det åt 144 st dioder för 48 cm och det innebär 432 individuella dioder/styrsignaler.
Jag vill inte göra kretskortet bredare än nödvändigt, men tänkte att allt skall ytmonteras direkt på kretskort och att man har diffust plexiglas som ljusfönster.
Men då uppstår ju en del svårigheter att övervinna:
1) Inte göra av med för mycket ström. 432 dioder á 15mA = ca 6.5A. Om dessa matas med 3.3 volt och en resistor i serie blir effekten nästan 20 watt!
Nu är det ju inte riktigt så enkelt. Alla ska inte lysa vitt på maxnivå hela tiden, de kanske ska multiplexas, det kanske går att ordna nån slags smart strömbegränsare som är switchad osv... Men energiåtgången får gärna minimeras!
2) EMC. Den ska inte fungera som radiosändare. Alltså är det inte så smart att ha en massa switchande logiska signaler som går flera decimeter på kortet. Därmed är multiplexingen i farozonen.
3) Pris. Får inte kosta allt för mycket. Enkla logikkretsar kostar inte mycket och man skulle nästan kunna driva dioderna direkt från något skiftregister med latch och således ha statiska utgångar = mycket låga emissioner på radiobanden. Nackdel = ingen individuell dimning, men kan dimmas gemensamt med matningsspänningen. (De måste kunna dimmas på något sätt, men det räcker att hela stapeln går att dimma var och en färg för sig. De blir inte samma mångfald av färger, men den måste inte kunna återge alla kombinationer)
4) Kvalitet. Jag vill inte att ett shiftregister börjar går på knäna om alla utgångar är tända. Det ser dåligt ut. Samma ström ut till alla dioder ska det vara!
5) En array med 18 drivare på "high side" och en array med 24 drivare på låga sidan... blir då möjligt att driva 432 dioder = 144 st RGB. Men det innebär att varje diod får en dutycykel på max 1/18 = 5.5%. Kommer man att kunna alstra tillräckligt med ljus med så korta pulser utan att döda dioden med för hög pulsström? Ofta ligger peak Vf på ca 100mA m man håller sig inom 10% DC och 0.1 ms pulstid. Blir ju dessutom mer oförutsägbar Vf vid så höga strömmar. Och störningarna kan höras på FM-mottagare flera meter bort.
Så... nu undrar jag om det är genomförbart alls? Vilket koncept borde jag satsa på? Nån som har tips?
Tavlan skall visserligen byggas åt min dotter, men jag vill kunna massproducera dem. Tanken är att fler ska kunna ha glädje åt denna sak, och då måste den ut på marknaden. Nu vet jag att habiliteringar etc. betalar extremt mycket för tekniska hjälpmedel, men jag vill kunna bygga något som privatpersoner har råd att köpa.
Alternativ till lysdioder får gärna föreslås också.... Ett exempel på tänkbar lösning (antagligen dyr?) : Tre laserstrålar (RGB) och en roterande spegel som reflekterar strålarna mot en transparent/diffus plaststav. Finns det något icke-mekaniskt som kan ersätta en roterande spegel?